白俄罗斯维捷布斯克水电站水轮机选型分析
水轮机的选型计算
目录一、水轮机选型计算的依据及其基本要求 (1)1水轮机选型时需由水电勘测设计院提供下列原始数据 (1)2水轮机选型计算应满足下述基本要求 (1)二、反击式水轮机基本参数的选择计算 (1)1根据最大水头及水头变化范围初步选定水轮机的型号 (1)2 按已选定的水轮机型号的主要综合特性曲线来计算转轮参数 (1)3效率修正 (4)4检查所选水轮机工作范围的合理性 (4)5飞逸转速计算 (5)6轴向推力计算 (5)三、水斗式水轮机基本参数的选择计算 (10)1水轮机流量 (10)2射流直径d0 (10)3确定D1/d0 (10)4水轮机转速n (10)5功率与效率 (11)6飞逸转速 (12)7水轮机的水平中心线至尾水位距离A………………………………………………1 28喷嘴数Z0的确定 (12)9 水斗数目Z1的确定 (12)10 水斗和喷嘴的尺寸与射流直径的关系 (13)11 引水管、导水肘管及其曲率半径 (13)12转轮室的尺寸 (14)A 水机流量 (17)B 射流直径 (17)C 水斗宽度的选择 (17)D D/B的选择 (17)E 水轮机转速的选择 (17)F 单位流量的计算 (17)G 水轮机效率 (18)H 飞逸转速 (18)I 转轮重量的计算 (18)四、调速器的选择 (20)1 反击式水轮机的调速功计算公式 (20)2 冲击式水轮机的调速功计算公式 (20)五、阀门型号、大小的选择 (21)1 球阀的选择 (21)2 蝴蝶阀的选择 (22)水轮机的选型计算一、水轮机选型计算的依据及其基本要求1水轮机选型时需由水电勘测设计院提供下列原始数据：1）装机容量、装机台数、单机额定出力Nr、最大出力Nmax和负荷性质；2）水电站的设计水头Hr，最大水头Hmax，最小水头Hmin，加权平均水头Hcp；3）水电站上下游水位与流量关系曲线，水头、流量过程线或保证率曲线，引水管损失等；4）水电站的泥沙资料（含沙量、泥沙类别、特性等），水质资料（水温、化学成分、PH值、硬度、含气量等）；5）水电站厂房形式，引水方式和引水管长度、直径；机组安装高程及允许吸出高度Hs＇；6）制造厂与水电站间的运输条件、水电站的安装条件（允许最大挖深值等）。
中小型水电站水轮机选型与优化的探讨
中小型水电站水轮机选型与优化的探讨水轮机是水电站的核心设备，它的选型和优化对于水电站的运行和发电效率具有重要影响。
本文将探讨中小型水电站水轮机的选型和优化问题。
中小型水电站的水轮机选型主要涉及到如下几个方面的因素：流量、落差、装机容量、负荷特性、水轮机类型等。
首先是流量问题。
水电站的流量可以通过对水库水位的监测和测算来得到，根据流量的大小来选择合适的水轮机类型。
一般来说，中小型水电站可以选择混流式和轴流式水轮机，这两种水轮机对于泄洪流量和低水位运行有较好的适应性。
其次是落差问题。
落差是指水电站下游水位与上游水位之差，也可以通过水库水位的监测和测算得到。
落差越大，水轮机的转速越高，可以选择高速水轮机；落差较小，则可以选择低速水轮机。
再次是装机容量问题。
装机容量是指水轮机的发电能力，一般以兆瓦为单位。
水电站的装机容量既要考虑水资源的利用情况，又要考虑电网负荷需求和经济性。
对于中小型水电站来说，装机容量一般在几十兆瓦到几百兆瓦之间。
负荷特性是指水轮机在不同负荷下的性能特点。
水电站在运行过程中，负荷会有所变化，因此水轮机在不同负荷下的效率、功率因数等性能指标都需要考虑。
最后是水轮机类型的选择。
常见的水轮机类型有混流式水轮机、轴流式水轮机、斜流式水轮机等。
中小型水电站一般可以选择混流式和轴流式水轮机，这两种类型的水轮机具有结构简单、效率高等优点。
对于中小型水电站水轮机的优化，可以从以下几个方面考虑。
首先是提高水轮机的效率。
通过优化水轮机的叶片形状、流道设计等技术手段，来提高水轮机的效率，减少能量损失。
其次是提高水轮机的可靠性和稳定性。
中小型水电站一般是地理条件较为复杂的山区，水轮机的可靠性和稳定性是至关重要的。
通过改进水轮机的结构和材料，提高其抗冲蚀性和耐磨性，来增强水轮机的可靠性和稳定性。
对于中小型水电站的运行和维护管理也需要进行优化。
及时进行设备巡检和维护保养，提前发现和解决问题，保证水轮机的正常运行。
水轮机主机选型
摘要水电站机电部分设计主要根据获得的设计材料中给定的水头范围进行的主机选型，根据选择的三方案中择优进行模型综合特性曲线的绘制，即选出一方案进行绘制，再根据效率，转速等选其一进行蜗壳、尾水管、水轮发电机外形的计算和绘图，最后进行水轮机的调节保证计算和调速器设备选择。
关键字：水轮机主机选型；水电站机电设备初步计算；外形设计；调节保证计算。
前言毕业设计是高等教育教学中的最后一个教学环节，是实践性教育的环节。
毕业设计与其他教学环节构成有机的整体，也是各个教学环节的继续、深化补充和检验，是将分散、局部的知识内容加以全面的结合，这次设计提高了我们运用知识的综合能力，将知识化为能力，巩固和加深所学知识，培养知识，综合了系统化的运用。
目前，我国大陆水力资源理论蕴藏在1万KW以上的河流共3886条，水力资源理论蕴藏年发电量6082.9Tw·h；技术可开发装机容量541.64GW。
经济可开发装机容量401.8GW。
我国水力资源具有三个鲜明特点：第一、在地域上分布极不平衡，西部多，东部少。
西部水利资源开发出了满足西部电力市场的需要，更重要的是考虑东部电力市场。
第二、大多数河流年内、年际经流分布不均。
第三、水力资源集中于大江大河，有利于集中开发和规模外送。
本次设计的主要内容为主机选型、蜗壳、尾水管、发电机确定和调节保证计算。
设计过程中，依据资料水电站水头，单机引水流量，总装机，对水轮机发电进行初选，并根据单位转速，模型综合特性曲线，对水轮机型号，转速，效率出力等进行认真计算，校验，对选择方案的蜗壳水管，水轮机选型和绘图。
对水轮机进行调节保证机算。
通过这次对相关专业知识的课题设计，更加深入的认识知识和实际应用，学会知识与实际结合、与实践结合，得以充分利用知识为以后工作打下了坚实的基础。
编者2012年5月目录摘要 (1)前言 (2)目录 (3)第一章水轮机型号选择 (5)第一节水轮机型的选择 (5)第二节初选水轮机基本参数的计算 (6)第三节水轮机运转综合特性曲线的绘制 (17)第四节待选方案的综合比较和确定 (19)第二章蜗壳计算 (21)第一节蜗壳形式、进口断面参数选择 (21)第二节蜗壳各断面参数计算 (23)第三节金属蜗壳图 (25)第三章尾水管选型 (26)第四章水轮发电机的初步选择计算 (27)第五章调节保证计算及设备的选择 (33)第一节调节保证计算 (33)第二节调速设备选型 (52)结论 (55)总结与体会 (56)谢辞 (57)参考文献 (58)附录第一章水轮机型号选择第一节水轮机机型选择一、确定初选机型根据电站实际水头范围（一般按最大水头定）来进行选择合适的转轮，由最大水头Hmax=119m查转轮模型综合特性曲线得到初选的六个转轮型号，所选机型原始参数如下。
毕业设计水电站的水轮机设计
毕业设计水电站的水轮机设计一、引言水轮机是一种将水流能转化为机械能的装置，广泛运用于水电站等发电场所。
本文旨在对毕业设计中的水轮机进行设计和分析，并对其性能进行评估。
二、设计原则在水轮机设计过程中，应考虑以下几个方面的原则：1.效率原则：水轮机的设计应追求最大化效率，以充分利用水流能。
2.可靠性原则：设计的水轮机应具备良好的可靠性，以确保长期稳定运行。
3.经济性原则：设计应尽量降低成本，提高生产效益。
三、设计步骤以下是进行水轮机设计的基本步骤：1.流量计算：根据就地条件和需求，计算水轮机所需的水流量。
2.水头计算：确定水轮机所处的有效水头，包括高度、压力等。
3.效率计算：根据水头和水流量，计算水轮机的理论效率。
4.选择类型：根据水头和流量要求，选择适合的水轮机类型，如分流式、混流式等。
5.尺寸设计：根据选择的水轮机类型，确定几何尺寸，包括叶轮直径、叶片数目等。
6.材料选择：选择适当的材料，以确保水轮机的结构强度和使用寿命。
7.制造和安装：根据设计图纸，制造和安装水轮机。
8.性能评估：对水轮机的性能进行评估，包括效率、功率输出等。
四、设计要点以下是进行水轮机设计时需要注意的要点：1.运行稳定性：设计时应考虑水轮机的运行稳定性，避免产生过大振动和噪音。
2.叶轮形状：叶轮的形状会影响水轮机的效率，应根据流体力学原理选择合适的形状。
3.叶轮材料：叶轮需要具备耐腐蚀和高强度的特性，常用材料有铸铁、不锈钢等。
4.沉砂措施：设计时应考虑沉砂措施，以防止沙砾进入水轮机破坏叶轮和导叶。
五、结论水轮机的设计是毕业设计中一个重要的环节，本文介绍了水轮机设计的基本原则和步骤，并指出了设计中需要注意的要点。
通过合理的设计和选材，可以使水轮机达到较高的效率和可靠性，提高水电站的发电效益。
同时，也提醒设计者要考虑环保和可持续性等因素。
希望本文对水轮机设计有所启发，并对毕业设计有所帮助。
水轮机的标准与选择
水轮机的标准与选择1. 引言水轮机是一种将水的动能转化为机械能的装置，广泛应用于水力发电、灌溉、水泵等领域。
在选择和设计水轮机时，了解水轮机的标准和选择因素非常重要。
本文将介绍水轮机的标准和选择技巧。
2. 水轮机的标准水轮机的标准是确保其质量和性能的重要依据。
以下是一些常见的水轮机标准：2.1 国际标准国际标准主要由国际电工委员会（IEC）和国际标准化组织（ISO）制定。
这些标准涵盖了水轮机的设计、制造、安装和运行等方面。
2.2 国家标准各个国家都有自己的水轮机标准，根据当地的环境和需求来制定。
例如，中国的国家标准有GB/T标准系列。
2.3 行业标准水轮机行业也有一些行业标准，旨在规范行业内企业的生产和运作。
这些标准通常由行业协会或相关机构制定。
3. 水轮机的选择要素在选择水轮机时，需要考虑以下要素：3.1 水轮机类型水轮机有多种类型，包括水轮式、斜流式、混流式和螺旋式等。
不同类型的水轮机适用于不同的工况和流量要求。
3.2 功率需求根据需要的功率大小选择适当的水轮机。
功率需求与流量、水头等参数有关。
3.3 水头条件水头是指水轮机工作时水位差的高度，直接影响水轮机的效率和性能。
选择水轮机时，需要考虑水头条件和允许的变化范围。
3.4 流量要求流量是指单位时间内通过水轮机的水量。
根据流量要求选择合适的水轮机。
3.5 效率要求效率是指水轮机将水的动能转化为机械能的比例。
根据效率要求选择合适的水轮机。
3.6 经济性考虑除了满足技术要求外，还需要考虑水轮机的经济性。
包括水轮机的价格、维护成本、寿命等因素。
4. 水轮机的选择流程以下是选择水轮机的一般流程：4.1 确定需求根据具体需求确定所需的水轮机参数，包括功率、水头、流量等。
4.2 查找候选水轮机根据需求参数，查找符合要求的水轮机型号和制造商。
4.3 进行技术评估与水轮机制造商进行沟通，了解其技术规格，并进行技术评估，包括效率、可靠性、维护等方面。
4.4 经济评估根据水轮机的价格、维护成本以及预期寿命等因素进行经济评估，确保选择的水轮机经济合理。
第三章水轮机的特性及选型
三、水轮机型号及装置方式的选择
（一）型号选择 依据：N单，特征水头(Hmax、Hmin、Hav、 Hr ) 1 根据水轮机系列型谱选择 水轮机生产系列化、标准化和通用化，尽 可能减少水轮机系列，控制系列品种，以 便加速生产、降低成本。在水电站设计中 按自己的运行条件和要求选择合适的水轮 机。
3、内容 (1)、确定机组台数及单机容量 (2)、选择水轮机型式（型号）装置方式。 (3)、确定水轮机转轮直径D1、n、Hs、 Za（安装高程）、 Z0（台数）等。 (4)、绘制水轮机运转特性曲线
(5)、估算水轮机的外形尺寸、重量及价 格、蜗壳、尾水管的形式、尺寸、调速器 及油压装置选择 (6)、根据选定水轮机型式和参数，结合 水轮机在结构上、材料、运行等方面的要 求，拟定并向厂家提出制造任务书，最终 由双方共同商定机组的技术条件，作为进 一步设计的依据。
四、轴流定浆式水轮机的模型综合特性曲线
第六节 水轮机的运转特性曲线
一、水轮机运转特性曲线（由模型综
合特性曲线换算而来的） 组成：N（出力）为横座标，H（水 头）为纵座标，绘有η=f (H 、 N)、 Hs=f (H 、 N)、出力限制线。反映能 量特性、汽蚀特性、运行限制范围。 （课本图3-11)
第四节 水轮机的模型试验
一、模型试验的目的及任务 1、目的 ： 保证水轮机在工作范围内高效率、稳定 运行，研究水轮机在各种工况下的能量特 性、气蚀特性等 必须依靠水轮机模型试 验(因水流在转轮中的运动相当复杂，理 论分析困难，只有在最优工况下，作些假 定后才能进行)
反击式水轮机能量试验台
QM rM D12M H M SM
Q r D
2 1
浅析水轮机的选型设计
浅析水轮机的选型设计作者：张强来源：《科学与财富》2019年第16期摘要：水轮发电机时指以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机。
水流经过水轮机时，将水能转换成机械能，水轮机的转轴又带动发电机的转子，将机械能转换成电能而输出。
本文以对X水电站调节系统设计与分析为例。
从初步选择，对各项指标进行综合比较，到选定最优方案，确定水轮机型号HLA511-LJ-410、选择4台机组，来介绍水轮机选型方法。
一、水轮机类型的确定由所给出的原始数据克制水轮机的运行水头范围为52-76米，则可供选择的水轮机型式有混流式、斜流式以及轴流转浆式三种。
斜流式水轮机适用于水头变幅大的电站，转轮叶片可以转动而实现双重调节，处于高效率区的流量和出力范围大，效率曲线比较平坦。
但目前由于其制造工艺复杂，技术要求高，故很少使用。
而混流式水轮机具有结构紧凑、运行可靠、效率高，能适应很宽的水头范围等特点，技术十分成熟，是目前国际国内应用最广泛的水轮机机型，安装检修均具有强有力的技术保障，且由于本次设计的电站水头变化范围较小，且负荷变化较大，故决定采用混流式水轮机。
根据原始资料中的最高水头76米，查《混流式水轮机转轮型谱参数表》，经过初步比较判断选择6个型号的转轮，其详细参数见下表经过对这几个机型的参数的初步比较，可以看出A511-35型、HL220.46型及A248-35型模型水轮机在最优工况下的单位转速、单位流量、最高效率以及限制工况点的单位流量均比较高，且高效率区较宽，可使原型机获得较高的转速和较大的通过流量，从而在相同出力的情况下缩小机组的尺寸，同时模型机的气蚀系数较小，有利于电站的稳定运行，故选取上述三个水轮机机型进行计算.二、机组台数的确定由原始资料可知，该水电站的装机容量为280MW，根据实践经验，在合理要求的情况下，可采用3 台、4台、5 台机组的设计方案进行计算比较。
三、水轮及装置方式的确定设计电站的最大水头是76米，且装机容量属于大机组，故应按立式布置方式。
中小型水电站水轮机选型与优化的探讨
中小型水电站水轮机选型与优化的探讨1. 引言1.1 研究背景2000字对于研究背景内容来说太多了，请问是否可以缩减字数要求？1.2 研究意义中小型水电站水轮机的选型与优化对水电站的运行效率和电力产量具有重要意义。
通过合理选型和优化设计，可以提高水轮机的性能和效率，最大限度地利用水资源，减少能源浪费。
对水轮机的选型与优化进行深入研究，有助于降低水电站建设和运营成本，提高水电站的经济效益和竞争力。
在当前环境下，面临着严峻的能源挑战和环境保护压力，中小型水电站作为清洁能源的重要组成部分，其发展前景广阔。
加强对中小型水电站水轮机选型与优化的研究具有重要意义。
只有不断优化水轮机的设计和选型过程，才能更好地满足水电站的实际需求，提高水电站的稳定性和可靠性，推动水电产业的持续健康发展。
研究中小型水电站水轮机的选型与优化具有重要的理论和实际意义，对促进水电站的可持续发展和能源利用效率具有积极的推动作用。
展望未来，我们需要进一步深化研究，完善水轮机选型与优化的理论体系，为中小型水电站的发展提供更加科学、合理的技2. 正文2.1 水轮机选型原则水轮机选型原则是中小型水电站水轮机选型与优化中的关键步骤之一。
在选型的过程中，需要考虑以下几个原则：要根据水电站的水资源情况和水轮机的性能特点来确定合适的机型。
不同水资源条件下，适合的水轮机类型也会有所不同，比如在流量较大、水头较高的情况下可以考虑选择带有调速装置的双调节式水轮机，而在流量较小、水头较低的情况下则可以选择无调速装置的固定式水轮机。
要充分考虑水轮机的运行稳定性和可靠性。
在选型过程中要选择那些经过实际运行验证、性能稳定可靠的水轮机产品，以确保水电站能够长期稳定运行。
还要考虑水轮机的经济性。
选型时除了要考虑水轮机的初投资成本外，还要考虑其运行维护成本、效率和寿命等因素，综合考虑后选择性价比最高的水轮机产品。
水轮机选型原则是要根据水资源条件、机组性能、运行稳定性和经济性等方面综合考虑，选出最适合的水轮机产品，以保证中小型水电站的正常运行和发挥最大经济效益。
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白俄罗斯维捷布斯克水电站水轮机选型
分析
摘要：白俄罗斯维捷布斯克水电站是白俄罗斯最大水电站，该电站机组的选型对投资和工程建设周期有着至关重要的影响，基于此分析说明该电站水轮机选型。
关键词：白俄罗斯维杰布斯克水电站水轮机选型
1水电站概述及主要参数
白俄罗斯维捷布斯克水电站位于维捷布斯克市西德维纳河的上游段，距离该市约8km。
维捷布斯克水电站开发目的是以发电为主，兼顾航运。
依据水能核算结果水电站的主要技术参数如下：
（1）水电站运行水位
设计水位139.0m
（2）水电站的水头
最大水头 Hmax=12.16m
加权平均水头Hp=10.7m
设计水头Hr=9.1m
最小水头Hmin=7.41m
（3）流量
设计流量Q使用=510m3/s
保证流量Q保证=58.5 m3/s
（4）水电站的设计容量40MW
（5）使用小时数3450H
2选择水轮机型号
依据发电经济分析结果，维捷布斯克水电站的设计功率为40MW。
考虑到水电站水头范围在7.41m-12.16m之间，以及白俄罗斯维杰布斯克州能源公司要求，该电站选择的机型有轴流式水轮机和灯泡贯流式水轮机。
可利用下列中国的水轮机制造厂提供的新型模拟转轮的数据将轴流式和灯泡贯流式水轮机进行比较，包括新型模拟转轮：ZZ660，ZZ560a，JP401，GZ995，GZ1250a，Gztf07。
（1）适用于该水电站的轴流式水轮机的模拟参数见表2.1。
表2.1轴流式水轮机模拟转轮的参数
从表2.1可看出，最佳状态和受限状体下三种不同参数的模拟转轮之间的差别不大。
ZZ660型转轮的单位转速比较合理，其空化性能优越，模拟转轮的效率好于其它两种型号。
因此在该阶段为进行比较选定了ZZ660型转轮作为轴流式水轮机的主要型号。
（2）适合该水电站的灯泡贯流式水轮机的的模拟参数见表2.2。
表2.2灯泡贯流式水轮机转轮的模拟参数
从表2.2可看出，GZ995型转轮的特点是：有效系数高，空化性能好，运行稳定。
（3）两种型号水轮机的比较
在选定的模拟参数基础上可计算出轴流式水轮机和灯泡贯流式水轮机的相应参数。
计算结果见表2.3
表2.3轴流式水轮机和贯流式水轮机的参数和指标
上表可看出，灯泡贯流式水轮机具有很大的高速性，发电机直径小、发电机尺寸小、水轮机组的重量小。
轴流式水轮机组要比直流机组贵21.01万元。
轴流式水轮机要求的吸出高度大（-4.2m），这样会增加水电站厂房下部的工作量。
但另一方面，使用轴流式水轮机时水电站厂房的跨度和长度要比使用灯泡贯流式水轮机组大，因此使用轴流式水轮机组时建造水电站的投资也将比使用灯泡贯流式水轮机组时的投资大。
使用灯泡贯流式水轮机时，其中的水流条件更好，通过水轮机的单位流量也更大。
与轴流式水轮的肘形尾水管机比较，泡贯流式水轮机的直通式尾水管可以提高水轮机的有效运行系数。
尽管灯泡贯流式水轮机组比轴流式水轮机组重量轻，灯泡贯流式水轮机组也比较经济，节省了投资并保障水电站的经济效益。
3确定水轮发电机组的数量
现对3台、4台和5台机组的方案进行对比，对比结果见表3.1。
表3.1－安装不同数量水轮机的水电站厂房比较特性
从上表可以看出，水轮机转轮直径的变化范围不大，从4.5m到3.5m。
水电
站的水压在12.16m－7.41m之间浮动，最大压头与最小压头的比等于1.64。
但是，水电站的流量变化非常明显。
在枯水期，河水流量为Qгар＝58.5 m3/s。
在流
量小的情况下，安装3台机组将不能满足水电站灵活运行的需求。
在河水流量小
的情况下，4台机组和5台机组的安装，可以满足运行需要。
在安装3台水轮机时，电站厂房的长度为79.80m，跨度为15.5m。
在安装4台机组时，水电站的长
度将为79.44m，跨度为15.5m。
在安装5台水轮机组时，水电站厂房的长度为
86.5m，跨度为13.5m。
从土石方开挖的深度来讲，安装4台机组和5台机组的水
电站厂房要深于安装3台机组的水电站建筑物，但在厂房工程投资方面的差别不大。
与安装4台机组的方案相比，安装5台机组的方案的特点是机组数量多，运
行灵活性更高，但是机组的制造和水电站的建设期限更长，机电装置及其安装工
作方面的支出也更大。
除此之外，安装5台机组的水电站的运行及维护工作也更
为复杂。
结束语：上述对两种方案在技术和经济方面、机电设备的投资方面、单位电能方面、运行灵活性方面、机组工作状态方面进行的一些列比较结果显示，对于白俄罗斯维捷布斯克水电站来说4台灯泡贯流式水轮机组的方案是更适合的。
参考文献：
[1] 郑源鞠小明程云山，水轮机[M]，北京：中国水利水电出版社，2007
[2] 水电站机电设计手册编写组，水电站机电设计手册-水力机械[M]，水利电力出版社，1988。